KR20190078282A - 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20190078282A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 전체 고형분 100 중량% 기준으로, 평균 입경이 10 내지 300nm인 수지 20 내지 40 중량%; 수지와 결합된 무기 나노 입자 10 내지 35 중량%; 금속 인산염 10 내지 30 중량% 및 인산 10 내지 40 중량%을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품은 복수의 전기강판; 및 복수의 전기강판 사이에 위치하는 접착층;을 포함하고, 접착층은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 0.5 내지 30 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 내지 5 중량%, P: 1 내지 30 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 10 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함한다.

Description

전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법{ADHESIVE COATING COMPOSITION FOR ELECTRICAL STEEL SHEET, ELECTRICAL STEEL SHEET PRODUCT, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 전기강판 접착 코팅 조성물의 성분 및 전기강판 사이에 형성되는 접착층의 성분을 제어하여, 전기강판 간의 접착력을 향상시킨 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
무방향성 전기강판은 압연판 상의 모든 방향으로 자기적 특성이 균일한 강판으로 모터, 발전기의 철심, 전동기, 소형변압기 등에 널리 사용되고 있다.
전기강판은 타발 가공 후 자기적 특성의 향상을 위해 응력제거 소둔(SRA)을 실시하여야 하는 것과 응력제거 소둔에 의한 자기적 특성 효과보다 열처리에 따른 경비 손실이 클 경우 응력제거 소둔을 생략하는 두 가지 형태로 구분될 수 있다.
절연피막은 모터, 발전기의 철심, 전동기, 소형변압기 등 제품의 마무리 제조공정에서 코팅되는 피막으로서 통상 와전류의 발생을 억제시키는 전기적 특성이 요구된다. 이외에도 연속타발 가공성, 내 점착성 및 표면 밀착성 등이 요구된다. 연속타발 가공성이란, 소정의 형상으로 타발가공 후 다수를 적층하여 철심으로 만들 때, 금형의 마모를 억제하는 능력을 의미한다. 내 점착성이란 강판의 가공응력을 제거하여 자기적 특성을 회복시키는 응력제거 소둔 과정 후 철심강판간 밀착하지 않는 능력을 의미한다.
이러한 기본적인 특성 외에 코팅용액의 우수한 도포 작업성과 배합 후 장시간 사용 가능한 용액 안정성 등도 요구된다. 이러한 절연피막은 용접, 크램핑, 인터락킹 등 별도의 체결방법을 사용하여야 전기강판 제품으로 제조가 가능하다.
기존의 체결법에 사용되는 코팅 조성물은 무기물 Base로 유기물이 일부 포함되어 절연성, 가공성, 내식성, 내후성, 내열성 등의 등 기본적인 표면품질을 만족 해야한다. 하지만 접착 코팅 조성물은 상기 언급한 기본적인 표면품질 이외에도 열융착성을 요구한다. 열융착성을 확보하기 위해서는 코팅조성물에서 유기물의 조성비가 증가해야 하고 유기물 조성비가 증가할수록 응력완화 소둔 후 체결력이 감소하므로 접착코팅 조성물은 열융착성과 고온 체결력 확보가 필요한 조성으로 구성되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법을 제공한다. 구체적으로 전기강판 접착 코팅 조성물의 성분 및 전기강판 사이에 형성되는 접착층의 성분을 제어하여, 전기강판 간의 접착력을 향상시킨 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품, 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 전체 고형분 100 중량% 기준으로, 평균 입경이 10 내지 300nm인 수지 20 내지 40 중량%; 수지와 결합된 무기 나노 입자 10 내지 35 중량%; 금속 인산염 10 내지 30 중량% 및 인산 10 내지 40 중량%을 포함한다.
무기 나노 입자는 SiO2 및 TiO2 중 1종 이상을 포함하고, 금속 인산염은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속을 포함한다.
무기 나노 입자는 SiO2를 포함할 수 있다.
금속 인산염은 Al을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품은 복수의 전기강판; 및 복수의 전기강판 사이에 위치하는 접착층;을 포함하고, 접착층은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 0.5 내지 30 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 내지 5 중량%, P: 1 내지 30 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 10 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함한다.
Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속은 Al일 수 있다.
Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속은 Si일 수 있다.
접착층은, 접착층의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 10 내지 70%일 수 있다.
접착층의 두께는 0.5 내지 40㎛일 수 있다.
기공의 평균 직경은 접착층 두께의 20% 이하일 수 있다.
전기강판 및 접착층 사이에 위치하는 산화층을 더 포함할 수 있다.
산화층은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 1 내지 20 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 중량% 이하, P: 10 내지 40 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 5 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함할 수 있다.
산화층은 산화층의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 10% 이하일 수 있다. 기공의 평균 직경은 산화층 두께의 20% 이하일 수 있다.
산화층의 두께는 10 내지 500nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품의 제조 방법은 접착 코팅 조성물을 준비하는 단계; 접착 코팅 조성물을 전기강판의 표면에 코팅한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하는 단계; 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 열융착층을 형성하는 단계; 및 열융착된 전기강판 제품을 응력 제거 소둔 하여, 접착층을 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기강판 접착 코팅 조성물의 성분 및 전기강판 사이에 형성되는 접착층의 성분을 제어하여, 전기강판 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기강판 사이에 형성되는 접착층 내의 기공을 제어하여, 전기강판 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 전기강판을 접착할 수 있어, 전기강판 제품의 자성이 더욱 우수하다.
도 1은 전기강판 제품의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 제품의 단면의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전기강판 제품의 단면의 개략도이다.
도 4는 실시예 1에서 전기강판 제품의 단면의 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscope, TEM) 사진이다.
도 5는 실시예 1에서 전기강판 제품의 전자 탐침 미세 분석(EPMA)에서의 P 원소 분석 결과이다.
도 6은 실시예 1에서 전기강판 제품의 전자 탐침 미세 분석(EPMA)에서의 Si 원소 분석 결과이다.
도 7은 실시예 1에서 전기강판 제품의 전자 탐침 미세 분석(EPMA)에서의 O 원소 분석 결과이다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서는, 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 제품 및 이의 제조 방법을 각각 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 전체 고형분 100 중량% 기준으로, 평균 입경이 10 내지 300nm인 수지 20 내지 40 중량%; 수지와 결합된 무기 나노 입자 10 내지 35 중량%; 금속 인산염 10 내지 30 중량% 및 인산 10 내지 40 중량%을 포함한다. 본 발명의 일 실시예 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은, 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 전기강판을 접착(체결)할 수 있게 한다. 또한 응력제거 소둔 공정 후에도 본딩력을 유지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 전기강판은 무방향성 또는 방향성 전기강판이며, 보다 구체적으로 무방향성 전기강판일 수 있다.
이하에서는 각 성분별로 구체적으로 설명한다.
수지는 후술할 열압착시, 열압착층을 형성하며, 전기강판 사이에 개재되어, 전기강판 사이에 접착력을 부여한다. 열압착층이 전기강판 사이에서 접착력을 적절히 부여하지 못할 경우, 정밀하게 적층된 복수의 전기강판이 공정 진행 과정에서 어긋나게 된다. 적층 위치가 어긋나게 되면, 최종 제조된 전기강판 제품의 품질에 악영향을 주게 된다. 수지에 의해 열압착 이후, 접착력을 확보함으로써, 적층된 전기강판의 위치가 어긋나지 않도록 할 수 있다.
수지는 후술할 응력 제거 소둔 단계에서 일부는 분해되나, 일부는 잔존하여, 전기강판 사이에 접착력을 부여한다. 이 때, 수지 중에서도 방향족 탄화수소를 포함하는 수지는 고온에서도 열분해 되지 않아 응력제거 소둔 공정 후에도 접착력을 유지할 수 있어, 더욱 우수하다.
방향족 탄화수소를 포함하는 수지란, 주쇄 및/또는 측쇄에 방향족 탄화수소를 포함하는 수지를 의미한다. 구체적으로 방향족 탄화수소는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 나프탈렌, 안트라센 및 벤조피렌 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
수지는, 구체적으로 에폭시계 수지, 실록산계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지, 스티렌계 수지, 비닐계 수지, 에틸렌계 수지 및 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, 앞서 예시된 수지 중 1 종 또는 2종 이상의 혼합물을 선택함으로써, 열압착층, 접착층의 내열성을 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 수지는, 열압착층, 접착층의 절연성, 내열성, 표면 특성 등을 개선하는 데 기여한다.
수지는, 중량평균 분자량이 1,000 내지 100,000 이고, 수평균 분자량이 1,000 내지 40,000 일 수 있다. 중량평균 분자량 및 수평균 분자량과 관련하여, 각 하한 미만인 경우 경화성, 강도 등 접착 코팅층의 물성이 저하될 수 있고, 각 상한 초과인 경우 수지 내 상(phase) 분리가 일어날 수 있으며 금속 인산염과의 상용성이 떨어질 수 있다. 보다 구체적으로, 수지는 5,000 내지 30,000의 중량평균 분자량을 가질 수 있다.
또한, 수지의 연화점(Tg)는 30 내지 150℃ 일 수 있고, 고체 분율(고형분의 함량)은 10 내지 50중량% 일 수 있다. 만약 수지의 연화점(Tg)이 120℃ 초과일 경우, 조성물의 점도가 너무 높아져, 코팅 작업성이 저하될 수 있다.
수지는 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 20 내지 40 중량% 포함된다. 수지가 너무 적게 포함되는 경우, 열압착층의 접착력을 적절히 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 수지가 너무 많이 포함되는 경우, 수지는 응력 제거 소둔 단계에서 일부 열분해되기 때문에, 접착층의 접착력을 적절히 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 더욱 구체적으로 수지는 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 25 내지 35 중량% 포함될 수 있다.
수지의 평균 입경은 10 내지 300nm일 수 있다. 수지는 응력 제거 소둔 단계에서 일부 열분해되며, 열분해된 수용성 수지가 점유하던 공간은 빈 공간으로 남아, 기공을 형성하게 된다. 수지의 함량 및 평균 입경은 기공의 면적 분율 및 기공의 직경에 영향을 미친다. 구체적으로 수지의 함량이 너무 많이 포함되고, 수지의 평균 입경이 너무 큰 경우, 기공의 면적 분율이 높아지고, 기공이 크게 형성되어, 접착층의 안정성을 열화시키고, 접착력을 열화시킨다. 수지의 함량이 너무 작고, 수지의 평균 입경이 너무 작은 경우, 기공의 면적 분율 및 기공의 직경이 작아지고, 수지가 적절히 포함되지 못해, 열융착성이 떨어지고, 응력 제거 소둔 후에도 접착력 저하를 가져온다. 더욱 구체적으로 수지의 평균 입경인 30 내지 100nm일 수 있다.
접착 코팅물은 무기 나노 입자를 포함한다. 전술하였듯이, 유기 수지는 응력 제거 소둔 단계에서 일부 열분해되기 때문에, 유기 수지만으로는 접착층의 접착력을 적절히 확보하기 어렵다. 접착층의 접착력을 적절히 부여하기 위해 유기 수지와 결합된 무기 나노입자를 포함한다. 무기 나노 입자가 응력 제거 소둔 단계 이후, 접착층의 접착력을 부여하게 된다. 또한, 금속 인산염의 침적(precipitation)이나 엉킴(agglomeration) 현상을 방지하며, 응력 제거 소둔(Stress relief Annealing) 후 표면 특성을 보다 우수하게 발현하는 데 기여한다.
무기 나노 입자를 유기 수지에 결합시키지 않고, 단독으로 첨가할 경우, 무기 나노 입자끼리 응집하며, 분산이 이루어지지 않게 된다. 유기 수지에 결합되었다는 의미는 유기 수지의 기능기에 무기 나노 입자기 치환되어, 결합된 것을 의미한다.
무기 나노 입자는 SiO2 및 TiO2 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 SiO2를 포함할 수 있다.
무기 나노 입자는 평균 입자크기가 3 내지 50nm일 수 있다. 전술한 범위에서 적절한 분산성을 확보할 수 있다.
무기 나노 입자는 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 10 내지 35 중량% 포함될 수 있다. 무기 나노 입자가 적절히 포함되지 않은 경우, 응력 제거 소둔 후 접착층의 접착력을 적절히 확보하기 어려울 수 있다. 더욱 구체적으로 무기 나노 입자는 15 내지 30 중량% 포함될 수 있다.
접착 코팅물은 금속 인산염을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 금속 인산염은, Mx(H3PO4)y 의 화학식으로 표시되는 복합 금속 인산염 또는 Mx(PO4)y의 화학식으로 표시되는 금속 인산염(metal phosphate)을 포함하는 것이다.
금속 인산염은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속을 포함한다. 구체적인 예로, 제1인산 알루미늄(Al(H3PO4)3), 제1인산 코발트(Co(H3PO4)2), 제1인산 칼슘(Ca(H3PO4)2), 제1인산 아연(Zn(H3PO4)2), 제1인산 마그네슘(Mg(H3PO4)2) 등이 있다.
금속 인산염은, 열융착에 의한 열융착층의 고온 접착성, 고온 내유성 및 응력 제거 소둔(Stress Relief Annealing) 후 접착층의 접착 특성에 기여한다. 전술한 유기 수지 및 무기 나노 입자와 함께 포함되므로, 접착 코팅 조성물은, 유/무기 혼합 조성물이 된다.
금속 인산염은 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 10 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 금속 인산염이 너무 적게 포함될 경우, 응력 제거 소둔 후 접착층의 접착력을 적절히 확보하기 어려울 수 있다. 금속 인산염이 너무 많이 포함될 경우, 금속 인산염 간의 응집으로 인하여, 접착층의 접착력이 오히려 열위해질 수 있다. 더욱 구체적으로 금속 인산염은 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 15 내지 27 중량% 포함될 수 있다.
접착 코팅물은 인산을 포함한다. 인산은 전술한 금속 인산염과 함께 열융착에 의한 열융착층의 고온 접착성, 고온 내유성 및 응력 제거 소둔(Stress Relief Annealing) 후 접착층의 접착 특성에 기여한다.
인산은 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 10 내지 40 중량% 포함될 수 있다. 인산이 너무 적게 포함될 경우, 응력 제거 소둔 후 접착층의 접착력을 적절히 확보하기 어려울 수 있다. 인산은 수분을 흡수하는 성질이 있어, 인산이 너무 많이 포함될 경우, 접착 코팅 조성물에서의 수분을 흡수하여, 접착 코팅 조성물을 응집시킬 수 있다. 이로 인하여, 접착층의 접착력이 오히려 열위해질 수 있다. 더욱 구체적으로 인산은 접착 코팅물의 고형분 100 중량% 기준으로, 15 내지 35 중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 결합강화제를 더 포함할 수 있다. 결합강화제는 접착층의 내열성 및/또는 접착성의 균형을 유지하는데 기여하며, 특히 응력제거 소둔 공정 후 접착력을 향상시키는데 기여한다.
결합강화제는 산화물, 수산화물, 탄소나노튜브(CNT), 카본 블랙, 안료 및 커플링제 중에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.
구체적으로 산화물로서, 산화구리(CuO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화크롬(CrO3), 산화철(Fe2O3), 붕산(H3BO3), 인산(H3PO4), 산화아연(ZnO) 및 실리카(SiO2) 중 1종 이상이 될 수 있다. 특히 실리카는 SiO2의 입경이 3 내지 100nm인 콜로이달 실리카를 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로 수용액 중 SiO2 함량은 10wt% 내지 50wt%이 될 수 있다.
수산화물로서, 수산화나트륨(NaOH), 수산화알루미늄 (Al(OH)2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화칼륨(KOH) 중 1종 이상이 될 수 있다.
탄소나노튜브(CNT)는 폭방향 직경이 1 내지 15nm이고 수용액에 포함된 함량은 1 내지 20wt%인 탄소나노튜브를 사용할 수 있다.
카본 블랙은 입경이 1 내지 20㎛이고 수용액에 포함된 함량은 5wt% 내지 40wt%인 카본 블랙을 사용할 수 있다.
안료는 Phthalocyanine계 Blue 및 Green을 사용할 수 있으며 입경은 1 내지 30㎛을 사용할 수 있다.
커플링제는 실란계 커플링제를 사용할 수 있으며, 더욱 구체적으로 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane을 사용할 수 있다.
결합강화제는 접착 코팅 조성물 고형분 100 중량%에 대해 1 내지 15 중량% 포함될 수 있다. 전술한 범위를 만족하는 경우, 접착층의 내열성 및/또는 접착성의 균형을 유지할 수 있으며 특히 응력제거 소둔 공정 후 접착력이 월등히 향상될 수 있다. 결합강화제의 함량이 너무 적을 경우, 응력제거 소둔 공정후 접착성이 열위 해 질 수 있다. 결합강화제의 함량이 너무 많을 경우, 열융착시 접착력이 열위 해질 수 있다. 보다 구체적으로, 결합강화제는 3 내지 12중량% 포함될 수 있다.
전술한 성분외에 전기강판 접착 코팅 조성물은 도포를 용이하고 성분들을 균일하게 분산시키기 위해 용매를 포함할 수 있다. 전술한 고형분의 표현은 용매를 포함한 휘발분을 제외하고, 나머지 고형분을 지칭하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품은 복수의 전기강판; 및 복수의 전기강판 사이에 위치하는 접착층;을 포함한다. 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품의 모식도를 나타낸다. 도 1에서 나타나듯이, 복수의 전기강판이 적층되어 있는 형태이다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 제품의 단면의 개략도를 나타낸다. 도 2에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품(100)은 복수의 전기강판(10); 및 복수의 전기강판 사이에 위치하는 접착층(30);을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 제품은, 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 방법을 사용하지 않고, 단순히 전술한 접착 코팅 조성물을 사용하여 접착층을 형성함으로써, 서로 다른 전기강판을 열융착시킨 제품일 수 있다.
이때, 전술한 접착 코팅 조성물의 특성에 따라, 전기강판 제품은, 열융착 후에도 고온 접착성 및 고온 내유성이 우수하고, 특히 응력 제거 소둔(Stress Relief Annealing)까지 거쳐 제조된 제품임에도 불구하고 표면 특성 및 접착 특성이 저하되지 않는 특성이 있다.
이하에서는 각 구성별로 상세하게 설명한다.
전기강판(10)은 일반적인 무방향성 또는 방향성 전기강판을 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 복수의 전기강판(10) 사이에 접착층(30)을 형성하여, 전기강판 제품(100)을 제조하는 것이 주요 구성이므로, 전기강판(10)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
접착층(30)은 복수의 전기강판(10) 사이에 형성되며, 복수의 전기강판(10)을 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 접착할 수 있을 정도로 접착력이 강하다.
접착층(30)은 전술한 접착 코팅 조성물을 표면에 코팅하고, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하고, 이를 적층하여 열융착하여 열융착층을 형성한 후, 응력 제거 소둔하여 접착층을 형성할 수 있다. 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판(10)을 적층하고 열융착하면, 접착 코팅층 내의 수지 성분이 열융착하게 되어, 열융착층을 형성하게 된다. 이렇게 열융착층이 형성된 전기강판 제품을 다시 응력 제거 소둔하면, 접착 코팅 조성물 성분 중, 수지와 같은 유기 성분은 CO2 또는 CO로 대부분 분해되게 되며, 일부는 잔존한다. 분해에 의해 생성된 CO2 또는 CO는 완전히 기화되지 못하고, 접착층(30) 내에서 탄화물 형태로 재결합 한다. 또한, 유기 수지 및 금속 인산염으로부터 유래된 O는 산화물 형태로 생성되고, 성장하게 된다.
응력제거 소둔 분위기 및 대기로부터 유래된 N은 질화물 형태로 생성 및 성장하게 된다. 이렇게 생성 및 성장한 탄화물, 산화물, 질화물은 접착층(30) 내에서 접착력을 확보하게 된다.
본 발명의 일 실시예에서 접착층(30)은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 0.5 내지 30 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 내지 5 중량%, P: 1 내지 30 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 10 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함한다.
Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 금속은 접착 코팅 조성물 내의 금속 인산염으로부터 유래될 수 있다. Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 금속은 0.5 내지 30 중량% 포함할 수 있다. Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 금속이 전술한 범위로 포함되어야 적절한 접착력을 확보할 수 있다. 더욱 구체적으로 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 1 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로 1 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 전술한 금속을 2종 이상 복수종 포함할 경우, 그 복수종 금속의 합량으로 전술한 범위에 포함된다. 더욱 구체적으로 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 금속은 Al이 될 수 있다.
인(P)는 접착 코팅 조성물 내의 금속 인산염 및 인산으로부터 유래된다. P는 접착층 내에서 1 내지 30 중량% 포함될 수 있다. P가 적절한 함량으로 포함되어 있어야, 접착성을 유지할 수 있다. 더욱 구체적으로 P는 3 내지 27 중량% 포함될 수 있다.
Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속은 수지와 결합된 무기 나노입자인 SiO2, TiO2로부터 유래될 수 있다. 더욱 구체적으로 Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속은 Si가 될 수 있다. Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속은 10 내지 30 중량% 포함될 수 있다. Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속이 적정량 포함되어 있어야, 접착성을 유지할 수 있다. 더욱 구체적으로 Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속을 15 내지 30 중량% 포함될 수 있다.
C, O, N은 전술한 P, Si, Ti, Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 등과 결합하여, 탄화물, 산화물 또는 질화물을 생성 및 성장시킴으로써 접착층(30) 내의 접착력을 확보하게 된다. C는 수지 성분, O 및 N은 대기로부터 유래될 수 있다. N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 내지 5 중량% O: 잔부로 포함되어야 접착성을 확보할 수 있다. 더욱 구체적으로 N: 0.5 내지 8 중량5, C: 0.2 내지 3 중량%, O: 40 내지 60 중량% 포함될 수 있다.
접착층(30)은, 접착층 내에 기공을 포함한다. 기공은 고체 물질이 포함되지 않은 빈 공간 상태로 존재하는 부분을 의미한다.
접착층(30)의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 10 내지 70%일 수 있다. 또한, 기공의 평균 직경은 접착층(30) 두께의 20% 이하일 수 있다. 기공의 면적 분율이 너무 작거나, 기공의 평균 직경이 너무 작은 경우는 접착 코팅 조성물 내에 수지 함량이 적다는 의미이며, 열융착성이 떨어지고, 응력 제거 소둔 후에도 접착력 저하를 가져온다. 기공의 면적 분율이 너무 크거나, 기공의 평균 직경이 너무 큰 경우는 접착층(30)의 안정성 저하로 접착력이 저하될 수 있다. 더욱 구체적으로 접착층(30)의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 30 내지 65%일 수 있다. 기공의 평균 직경은 0.1 내지 0.7㎛ 일 수 있다. 접착층(30)의 단면 면적이란 강판의 두께가 모두 포함되는 단면 면적, 더욱 구체적으로 압연 수직방향의 단면(TD면)을 의미한다.
접착층(30)의 두께는, 0.5 내지 40㎛일 수 있다. 이러한 범위를 만족하는 경우, 접착층(30)의 우수한 표면 특성(예를 들어, 절연성, 내식성, 밀착성 등)을 가질 수 있다.
도 3에서는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전기강판 제품의 단면의 개략도를 나타낸다. 도 3에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품(100)은 복수의 전기강판(10); 복수의 전기강판 사이에 위치하는 접착층(30); 및 전기강판(10) 및 접착층(30) 사이에 위치하는 산화층(20)을 포함한다.
산화층(20)은 응력 제거 소둔 과정에서 융착층에 있는 무기 및 금속성분과 소지층에 있는 산화물이 고온 반응에 의해 Dense한 Passivation Layer 생성한다. 산화층(20)이 형성됨으로써 전기강판(10) 내부에 산화물이 생성되는 것이 억제되며, 전기강판 제품(100)의 자성을 더욱 향상시킬 수 있다.
산화층(20)은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 1 내지 20 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 중량% 이하, P: 10 내지 40 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 5 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함할 수 있다.
P는 접착층(30)과 같이 접착 코팅 조성물 내의 인산 및 금속 인산염으로부터 유래된다. Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속은 접착 코팅 조성물 내의 금속 인산염으로부터 유래된다. Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속은 접착 코팅 조성물 내의 무기 나노 입자로부터 유래된다. 그 밖에도 산화층(20)은 응력 제거 소둔 과정에서 전기강판(10)으로부터 확산되는 Fe, Si 등을 더 포함할 수 있다. 산화층(20)은 C를 거의 포함하지 않는 점에서 접착층(30)과 구별된다.
더욱 구체적으로 산화층(20)은 AL, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 5 내지 10 중량%, N: 1 내지 7 중량%, C: 0.05 중량% 이하, P: 20 내지 30 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 10 내지 20 중량% 및 잔부 O를 포함할 수 있다.
산화층(20)은 접착층(30)과 달리 전기강판 표면과 금속인산염과 인산이 우선적으로 반응을 하기 때문에 기공의 형성이 억제된다. 구체적으로 산화층(20)의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 10% 이하일 수 있다. 또한, 기공의 평균 직경은 산화층(20) 두께의 20% 이하일 수 있다. 기공이 차지하는 면적의 분율이 너무 높거나, 기공의 평균 직경이 너무 큰 경우, 산화층(20) 및 접착층(30)의 안정성에 문제가 발생하며, 접착력이 열화될 수 있다. 더욱 구체적으로 산화층(20)의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 5% 이하일 수 있다. 또한, 기공의 평균 직경은 10 내지 50nm일 수 있다.
산화층(20)의 두께는 10 내지 500nm일 수 있다. 산화층(20)의 두께가 너무 얇으면, 전기강판(10) 내에 산화물이 생성되어 자성에 악영향을 미칠 수 있다. 산화층(20)의 두께가 너무 두꺼우면, 산화층(20)과 접착층(30)의 밀착성이 좋지 않아 오히려 본딩력이 열위해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품의 제조 방법은 접착 코팅 조성물을 준비하는 단계; 접착 코팅 조성물을 전기강판의 표면에 코팅한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하는 단계; 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 열융착층을 형성하는 단계; 및 열융착된 전기강판 제품을 응력 제거 소둔 하여, 접착층을 형성하는 단계;를 포함한다.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 접착 코팅 조성물을 준비한다. 접착 코팅 조성물에 대해서는 전술하였으므로, 반복되는 설명을 생략한다.
다음으로, 접착 코팅 조성물을 전기강판의 표면에 코팅한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성한다. 이 단계는 접착 코팅 조성물의 경화를 위해 200 내지 600 ℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 열융착층을 형성한다. 열융착하는 단계를 통해 접착 코팅층 내의 수지 성분들이 열융착하고, 열융착층을 형성하게 된다.
열융착하는 단계는 150 내지 300℃의 온도 0.5 내지 5.0 Mpa의 압력 및 0.1 내지 120 분의 가압 조건으로 열융착할 수 있다. 상기 조건은 각각 독립적으로 만족할 수 있으며, 2 이상의 조건을 동시에 만족할 수도 있다. 이처럼 열융착하는 단계에서의 온도, 압력, 시간 조건을 조절함으로써, 전기강판 사이에, 갭이나, 기공 없이, 조밀하게 열융착될 수 있다.
열융착하는 단계는 승온 단계 및 융착 단계를 포함하고, 승온 단계의 승온속도는 10℃/분 내지 1000℃/분이 될 수 있다.
다음으로, 열융착된 전기강판 제품을 응력 제거 소둔 하여, 접착층을 형성한다. 응력 제거 소둔은 500 내지 900 ℃의 온도에서 30 내지 180분 동안 수행될 수 있다.
접착층을 형성하는 단계는 변성 기체 또는 질소(N2) 기체 분위기에서 수행될 수 있다. 구체적으로 변성 기체는 액화 천연 가스(LNG) 10 내지 30 부피% 및 공기 70 내지 90 부피% 포함하는 기체를 의미한다. 질소 기체 분위기란 질소를 포함하는 분위기를 의미한다. 구체적으로 질소 100 부피% 기체 또는 질소 90 내지 100 부피% 미만 및 수소 0 초과 내지 10 부피% 포함하는 기체를 의미한다.
접착층을 형성하는 단계는 접착층과 전기강판 사이에 산화층이 더 생성될 수 있다. 접착층 및 산화층에 대해서는 전술하였으므로, 중복되는 설명을 생략한다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 제품 제조방법에 의해 제조할 경우, 응력 제거 소둔(Stress Relief annealing) 후에도 전기강판 그 자체의 자성(구체적으로, 철손, 자속 밀도 등)이 향상될 뿐만 아니라, 접착 코팅층에 의한 고온 접착성 및 고온 내유성이 우수하고, 특히 응력 제거 소둔(Stress Relief Annealing) 후에도 표면 특성 및 접착 특성이 저하되지 않을 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예, 이에 대비되는 비교예, 및 이들의 평가예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험예 1
접착코팅 조성물은 하기 표 1에 나타내었다. 무기 나노 입자크기는 평균 30nm이다.
무방향성 전기강판(50 X 50 mm, 0.35mmt)을 공 시편으로 준비하였다. 하기 표 1에 정리된 성분으로 구성된 접착 코팅 용액을 Bar Coater 및 Roll Coater 이용하여 각 준비된 공 시편에 상부와 하부에 일정한 두께(약 5.0㎛)로 도포하여 판온기준 200 내지 250℃에서 20초간 경화한 후 공기 중에서 천천히 냉각시켜, 접착 코팅층을 형성하였다.
접착 코팅층이 코팅된 전기강판을 높이 20mm로 적층한 후, 500 Kgf의 힘으로 가압하여 220℃, 60 분 동안 열융착하였다. 융착 조건하에서 얻은 전기강판을 응력제거 소둔 조건인 780℃, 질소 100 부피% 분위기에서 응력제거 소둔을 수행하였다. 조건별 열융착된 전기강판의 접착력과 응력제거 소둔을 수행한 각 전기강판에 대한 전단면 인장법에 의해 접착력을 측정하였다.
그 구체적인 평가 조건은 다음과 같다.
접착력 : 상/하부 지그(JIG)에 일정 힘으로 고정시킨 후 일정 속도로 당기면서 적층된 샘플의 인장력을 측정하는 장치를 사용하여, 응력 제거 소둔 전후의 접착력을 각각 측정하였다. 이때, 측정된 값은 적층된 샘플의 계면 중에서 최소 접착력을 가진 계면이 탈락하는 지점을 측정하였다. 측정된 접착력을 하기 표 2에 정리하여 표시하였다.
또한, 접착층의 원소 성분을 분석하여 하기 표 2에 정리하였고, TD면에 대해 기공의 함량 및 크기를 분석하여 표 2에 정리하였다.
비고 수지 무기 나노 입자 금속 인산염 인산
종류 함량
(중량%)		 평균 입경
(nm)		 종류 함량
(중량%)		 종류 함량
(중량%)		 함량
(중량%)
실시예 1 에폭시 25 20 SiO2 30 Al(H2PO4)3 10 35
실시예 2 에폭시 30 100 SiO2 10 Al(H2PO4)3 30 30
실시예 3 에폭시 20 200 SiO2 25 (Zn(H2PO4)2 20 35
실시예 4 아크릴 20 50 SiO2 20 Mg(H2PO4)2 20 40
실시예 5 우레탄 30 100 TiO2 10 Al(H2PO4)3 30 30
비교예 1 에폭시 30 150 SiO2 10 Al(H2PO4)3 40 20
비교예 2 에폭시 30 100 SiO2 10 Al(H2PO4)3 5 55
비교예 3 에폭시 20 50 SiO2 40 Al(H2PO4)3 10 30
비교예 4 에폭시 30 100 SiO2 5 Al(H2PO4)3 25 40
비교예 5 에폭시 25 500 SiO2 20 Al(H2PO4)3 20 35
비교예 6 에폭시 10 50 SiO2 35 Al(H2PO4)3 20 35
비고 접착층 성분(중량%) 접착층 구조 접착력
(MPa)
P Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr, Fe Si, Ti C N O 기공 면적 분율(%) 기공 평균 직경(㎛) 접착층 두께(㎛)
실시예 1 5 Al: 1 Si: 20 1.4 1 71.6 30 0.2 10 0.3
실시예 2 25 Al: 7 Si: 15 3 7 43 40 0.5 15 0.25
실시예 3 10 Zn: 2 Si: 30 0.5 5 49.5 20 0.7 20 0.15
실시예 4 20 Mg: 3 Si: 30 1 3 43 50 0.2 6 0.35
실시예 5 25 Al: 5 Ti : 25 0.5 2 42.5 40 0.6 20 0.3
비교예 1 35 Al: 15 Si: 15 0.3 0.2 34.5 30 0.3 5 0.05
비교예 2 0.5 Al: 0.2 Si: 27 5 7 60.3 55 0.5 10 0.07
비교예 3 2 Al: 0.5 Si: 35 2 3 57.5 35 0.2 4 0.02
비교예 4 15 Al: 5 Si: 5 15 5 55 40 0.4 5 0.03
비교예 5 15 Al: 5 Si: 10 1 2 67 50 1 3 0.02
비교예 6 10 Al: 5 Si: 10 2 3 70 5 0.4 7 0
표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 본원의 구성 성분 및 성분 비율을 모두 만족하는 실시예 1 내지 실시예 5는 접착층의 접착력이 모두 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 1, 2는 금속 인산염의 함량이 너무 많거나, 적어, 접착층 내에서 P의 함량이 너무 많거나 적고, 접착층의 접착력을 적절히 확보할 수 없었다.
비교예 3, 4는 무기 나노 입자의 함량이 너무 많거나, 적어, 접착층 내에서 Si의 함량이 너무 많거나 적고, 접착층의 접착력을 적절히 확보할 수 없었다.
비교예 5는 수지의 평균 입경이 너무 커서, 접착층 내의 기공 평균 직경이 너무 크고, 적절한 접착력을 확보할 수 없었다.
비교예 6은 수지의 함량이 너무 적어, 기공이 적게 발생하였으며, 적절한 접착력을 확보할 수 없었다.
도 4는, 실시예 1에서 전기강판 제품의 단면의 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscope, TEM) 사진이다. 짙은 검은색 부분이 기공이며, 접착층, 산화층, 전기강판의 경계가 명확하게 확인될 수 있다.
도 5 내지 도 7에서는 전기강판 제품의 P, Si 및 O 원소 분석 결과를 각각 나타내었다. 도 5 내지 도 7에서 나타나듯이, 접착층 및 산화층에 기공 부분을 제외하고는 P, Si 및 O가 균일하게 분포함을 확인할 수 있다. 접착층에 비해 산화층에 O가 다량 형성되어 있음을 확인할 수 있다.
실험예 2
접착코팅 조성물은 하기 표 3에 나타내었다. 접착코팅 조성물을 제외하고는 전술한 실험예 1과 동일하게 실시하였다.
접착층 성분, 접착층 구조를 하기 표 4에 정리하였다. 또한 산화층 성분 및 산화층 구조 및 접착력을 하기 표 5에 정리하였다.
비고 수지 무기 나노 입자 금속 인산염 인산
종류 함량
(중량%)		 평균 입경(nm) 종류 함량
(중량%)		 종류 함량
(중량%)		 함량
(중량%)
실시예 6 에폭시 30 20 SiO2 20 Al(H2PO4)3 15 35
실시예 7 에폭시 20 50 SiO2 35 Al(H2PO4)3 35 15
실시예 8 에폭시 40 100 SiO2 25 Zn(H2PO4)2 20 35
실시예 9 아크릴 20 50 TiO2 30 Mg(H2PO4)2 30 20
비교예 7 에폭시 20 50 SiO2 15 Al(H2PO4)3 15 50
비교예 8 우레탄 30 100 TiO2 5 Al(H2PO4)3 30 35
비교예 9 에폭시 30 20 SiO2 20 페닐계 인산 20 30
비교예 10 에폭시 30 20 SiO2 20 페닐계 인산 20 30
비고 접착층 성분(중량%) 접착층 구조
P Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr, Fe Si, Ti C N O 기공 면적 분율(%) 기공 평균 직경(㎛) 접착층 두께
(㎛)
실시예 6 7 Al: 4 Si: 20 1.4 1 61.6 25 0.3 10
실시예 7 20 Al: 7 Si: 20 3 7 43 45 0.7 15
실시예 8 15 Zn: 5 Si: 30 0.5 5 49.5 20 1 15
실시예 9 20 Mg: 3 Si: 15 1 3 58 50 0.2 6
비교예 7 40 Al : 4 Si 10 1 2 43 45 0.7 25
비교예 8 30 Al : 5 Si: 5 1 2 57 30 0.4 15
비교예 9 10 Al: 5 Ti: 10 2 3 70 5 0.4 7
비교예 10 15 Al: 5 Si: 10 1 2 67 50 1 3
비고 산화층성분(중량%) 산화층 구조 접착력
(MPa)
P Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr, Fe Si, Ti C N O 기공 면적 분율(%) 기공 평균 직경(nm) 산화층 두께
(nm)
실시예 6 20 Al: 2
Fe: 3		 Si: 18 0 3 54 2 10 150 0.3
실시예 7 30 Al: 3
Fe: 7		 Si: 10 0.05 7 42.95 3 15 200 0.25
실시예 8 20 Zn: 5
Fe: 7		 Si: 5 0.03 3 59.97 5 20 200 0.25
실시예 9 10 Mg: 3
Fe: 5		 Ti: 3 0.05 2 76.95 0 50 400 0.2
비교예 7 3 Al: 0.1
Fe: 0.3		 Si: 25 3 4 64.6 3 20 250 0.05
비교예 8 15 Al: 3
Fe: 5		 Si: 40 0.03 5 31.97 3 50 500 0.03
비교예 9 25 Al: 2
Fe: 3		 Si: 18 0 3 49 20 15 300 0.03
비교예 10 25 Al: 1
Fe: 3		 Si: 13 0 3 55 5 100 300 0.04
표 3 내지 표 5에서 알 수 있듯이, 본원의 구성 성분 및 성분 비율을 모두 만족하는 실시예 6 내지 실시예 9는 접착력이 모두 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 7은 접착 코팅 조성물 내에 인산의 함량이 적어, 접착층 및 산화층 내에서 P의 함량이 적어지고, 접착력이 열위하였다.
비교예 8은 접착 코팅 조성물 내에 무기 나노 입자의 함량이 많아, 접착층 및 산화층 내에 Si의 함량이 과량으로 분석되었으며, 접착력이 열위하였다.
비교예 9 및 10은 금속 인산염 대신 유기 인산염인 페놀계 인산을 첨가한 경우로서, 접착층 및 산화층에 기공 면적 분율이 매우 높거나 또는 기공의 직경이 크게 형성되어, 접착력이 열위하였다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 전기강판 제품 10 : 전기강판
20 : 산화층 30 : 접착층

Claims (13)

  1. 전체 고형분 100 중량% 기준으로,
    평균 입경이 10 내지 300nm인 수지 20 내지 40 중량%;
    상기 수지와 결합된 무기 나노 입자 10 내지 35 중량%;
    금속 인산염 10 내지 30 중량% 및
    인산 10 내지 40 중량%을 포함하고,
    상기 무기 나노 입자는 SiO2 및 TiO2 중 1종 이상을 포함하고,
    상기 금속 인산염은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속을 포함하는 전기강판 접착 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기 나노 입자는 SiO2를 포함하는 전기강판 접착 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 인산염은 Al을 포함하는 전기강판 접착 코팅 조성물.
  4. 복수의 전기강판; 및
    상기 복수의 전기강판 사이에 위치하는 접착층;을 포함하고,
    상기 접착층은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 0.5 내지 30 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 내지 5 중량%, P: 1 내지 30 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 10 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함하고,
    상기 접착층은, 접착층의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 10 내지 70%이고, 상기 기공의 평균 직경은 상기 접착층 두께의 20% 이하인 전기강판 제품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속은 Al인 전기강판 제품.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속은 Si인 전기강판 제품.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 접착층의 두께는 0.5 내지 40㎛인 전기강판 제품.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 전기강판 및 상기 접착층 사이에 위치하는 산화층을 더 포함하는 전기강판 제품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 산화층은 Al, Mg, Ca, Co, Zn, Zr 및 Fe 중 1종 이상의 금속: 1 내지 20 중량%, N: 0.1 내지 10 중량%, C: 0.1 중량% 이하, P: 10 내지 40 중량%, Si 및 Ti 중 1종 이상의 금속: 5 내지 30 중량% 및 잔부 O를 포함하는 전기강판 제품.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 산화층은 상기 산화층의 단면 면적에 대하여, 기공이 차지하는 면적의 분율이 10% 이하인 전기강판 제품.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 산화층의 두께는 10 내지 500nm인 전기강판 제품.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기공의 평균 직경은 상기 산화층 두께의 20% 이하인 전기강판 제품.
  13. 제1항에 기재된 접착 코팅 조성물을 준비하는 단계;
    상기 접착 코팅 조성물을 전기강판의 표면에 코팅한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 열융착층을 형성하는 단계; 및
    열융착된 전기강판 제품을 응력 제거 소둔 하여, 접착층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 전기강판 제품의 제조 방법.
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